机械设计练习题及参考答案

PAGEPAGE4机械设计练习题及参考答案一、填空题（共20分,每小题2分）1,轻载，转速高并要求旋转精度高的支承可采用（球）轴承。当轴的跨度大，刚度低时可采用（调心）轴承。2，在平键联接中，键的（侧）面是工作面，剖面尺寸b×h是根据（轴径）按标准选取。3，齿轮传动的失效形式是（点蚀），（折断），（磨损），（胶合）。4，轴的结构设计中，实现轴上零件轴向定位的方法有（轴肩），（套筒）。5，皮带传动中，松边应布置在（上），链传动中松边应布置在（下）。6，滑动轴承的常用材料中，（轴承合金）不能单独制作轴瓦，只能贴附在轴瓦上作（轴承衬）。7，齿轮的失效形式中，点蚀是由（接触）应力引起的，折断是由（弯曲）应力引起的。8，角接触球轴承在使用中应（成对使用），（反向安装）。9，一对相互啮合传动的齿轮，其齿面接触应力σH1和σH2的大小关系是（相等），而齿根弯曲应力σF1和σF1的大小关系是（不等）。10，皮带传动不能保正精确传动比是因为皮带的（弹性滑动），而链传动的瞬时传动比变化则是由于链条的（多边形效应）。二、选择题（共15分,每小题1.5分）带传动的主动轮圆周速度V1，从动轮圆周速度V2，带速度V，则___。（B）A，V1=V=V2B，V1>V>V2C，V1<V<V2D，V1<V=V2以打滑和疲劳断裂为主要失效形式的传动为___。（B）A,齿轮B,皮带C,蜗杆D，链闭式软齿面齿轮的设计准则是___。（C）A,按弯曲疲劳强度设计B,按弯曲疲劳强度设计，按接触疲劳强度校核C,按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核D，按弯曲疲劳强度校核带传动的紧边拉力F1，松边拉力F2，初拉力F0。则有效圆周为___。（D）A,F2+F0B,F1+F0C,F1+F2D,F1-F2齿轮弯曲强度不足时会导致___。（B）A,齿面磨损B,轮齿折断C,齿面胶合D,齿面点蚀蜗杆传动用于传递___之间的运动和动力。（D）A,平行轴B,相交轴C,垂直相交轴D,垂直不交轴滑动轴承轴瓦上的油沟位置应在___。（B）A,承载区B,非承载区C,轴瓦分型处D，任意位置一般的转轴，其弯曲应力为___。（A）A,对称循环应力B,脉动循环应力C,静应力D，不确定9，流体的粘度标志着流体的___大小。（D）A,强度B,刚度C,油性D，内摩擦阻力10，受预紧力F0和工作拉力F的紧螺栓联接中，螺栓总拉力F2_。（B）A,F0+B,F1+C,F0+F1D,F（F0螺栓预紧力F1剩余预紧力F2螺栓总拉力工作载荷）三、分析简答题（共30分,每小题10分）下图中，Z1的旋向如图。欲使中间轴的两轴承受力尽量小，Z3的旋向应是左旋还是右旋？（图上标出Z2，Z3的旋向）；并标出齿轮Z2，Z3的受力方向。解：Z3的旋向是右旋（2分）；②Z2，Z3的旋向如图示（2分）；③的受力方向如图示（6分）下图为一流体动压润滑向心滑动轴承。标出轴的转向；b)画出油膜压力分布示意图；由一维雷诺方程说明油膜承载机理解：轴的转向如图示（3分）；油膜压力分布如图示（3分）；承载机理分析(4分)：当h>h0时，>0,p递增；当h<h0时，<0,p递减；当h=h0时，=0,p最大；即形成压力油楔.或说明:两相对滑动面间必需形成收敛间隙,润滑油具有一定的粘度,存在相当的滑动速度v,则油楔产生压力承载.图示为紧螺栓连接的两方案，分析回答哪个方案较为合理。解:①载荷P平移后,有中心位置作用力P和转矩M=P*L,如图示(2分);②在P作用下,螺栓受力F1;在M作用下,螺栓受力F2,如图示(4分);③分析(4分)由螺栓受力图可知方案①中螺栓受力最大,即F1+F2故方案②较方案①合理.四、计算题（共35分）一混合润滑滑动轴承，其轴瓦材料的[p]=15MPa,[v]=12m/s,[pv]=10MPam/s,已知该轴承所受径向载荷为F=25000N，d=60mm,b/d=1,n=1500rpm,该轴承是否会失效？（10分）解:1.轴承平均压力PP=Mpa(3分)2.PV值PV=Mpa(3分)3滑动速度m/s(3分)因为PV>[PV],所以该轴承会失效(1分).两板用两根普通螺栓联接。已知FR=1800N，可靠性系数kf=1.2，接合面摩擦系数μs=0.1，螺栓许用拉应力[σ]=100MPa。求dc?（10分）解:①螺栓所需预紧力为:(5分)②螺栓计算直径:(5分)③螺栓所需dc为13.37mm.有一对圆锥滚子轴承如图所示安装。已知FA=500N，Fr1=2000N，Fr2=3000N。载荷平稳，常温工作，n=970r/min,求轴承寿命（15分）注：该轴承Cr=34KN,附加轴向力Fs=Fr/2Y,Y=1.6,冲击载荷系数fd=1；设e=0.38；当Fa/Fr＞e,X=0.4,Y=1.6；当Fa/Fr≤e,X=1,Y=0解:附加轴向力如图示,其大小为:Fs1=Fs2=(2分)求轴向力Fa1和Fa2(5分)∵FA+Fs2=500+937.5＞F=625轴系有向左“移动”趋势;∴1端轴承“压紧”Fa1=FA+Fs2=500+937.5=1437.5(N)2端轴承“放松”Fa2=Fs2=937.5求当量动载荷P1和P2